KR20230122049A - Manufacturing method of glass article - Google Patents
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Abstract
오버플로우 다운드로우법에 의해, 성형체(3)의 홈부(8)로부터 넘쳐 나온 용융 유리(Gm)를 성형체(3)의 양측면(10)을 따라서 유하시킨 후, 성형체(3)의 하단부(3a)에서 융합시켜 유리 리본(Gr)을 성형하는 성형 공정을 구비하는 유리 물품의 제조 방법으로서, 성형체(3)는 이트륨 함유 산화물을 포함함과 아울러, 용융 유리(Gm)는 P2O5를 포함하고, 성형 공정에서는 홈부(8)에 있어서의 용융 유리(Gm)의 온도(T1)와 하단부(3a)에 있어서의 용융 유리(Gm)의 온도(T2)의 온도 차(T1-T2)를 100℃ 이하로 한다.After the molten glass Gm overflowing from the groove 8 of the molded body 3 flows down along the both side surfaces 10 of the molded body 3 by the overflow down-draw method, the lower end 3a of the molded body 3 A method for manufacturing a glass product comprising a molding step of forming a glass ribbon (Gr) by fusing in the molten glass (Gm) while containing an oxide containing yttrium, wherein the molded body (3) contains P 2 O 5 , In the molding step, the temperature difference (T1-T2) between the temperature T1 of the molten glass Gm in the groove portion 8 and the temperature T2 of the molten glass Gm in the lower end portion 3a is 100 ° C. below
Description
본 발명은 유리 물품의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of making a glass article.
유리판이나 유리 롤 등의 유리 물품의 제조 공정에서는, 예를 들면 오버플로우 다운드로우법에 의해, 성형체의 표면을 따라서 용융 유리를 유하시켜 유리 리본을 연속 성형한다. 성형된 유리 리본은 하류측으로 반송되면서 실온 부근까지 냉각된 후, 유리판을 얻기 위해서 소정 길이마다 절단되거나, 유리 롤을 얻기 위해서 롤 형상으로 권취된다(예를 들면, 특허문헌 1을 참조).In the manufacturing process of glass articles, such as a glass plate and a glass roll, molten glass is made to flow down along the surface of a molded object, and a glass ribbon is continuously formed by the overflow down-draw method, for example. After the molded glass ribbon is cooled to around room temperature while being conveyed downstream, it is cut every predetermined length to obtain a glass plate or wound into a roll shape to obtain a glass roll (see Patent Document 1, for example).
상기 성형체에서는, 기계적 강도를 향상시키는 관점에서 성형체의 구성 성분에 이트륨 함유 산화물(예를 들면, 이트륨과 알루미늄의 복합 산화물인 Y3Al5O12)을 첨가하는 경우가 있다.In the molded body, from the viewpoint of improving mechanical strength, a yttrium-containing oxide (for example, Y 3 Al 5 O 12 , which is a composite oxide of yttrium and aluminum) may be added to the constituent components of the molded body.
본원 발명자 등은 예의 연구를 거듭한 결과, 이트륨 함유 산화물을 포함하는 성형체를 이용하여 P2O5를 포함하는 유리 리본을 성형하면, 성형체에 포함되는 이트륨 함유 산화물로부터 산화이트륨이 용융 유리 중에 용출되는 등 해서 확산되고, 성형체의 하단부에 있어서 실투물이 발생한다고 하는 문제를 처음으로 지견하는 것에 이르렀다. 이와 같은 이트륨 함유 산화물로부터 유래되는 실투물은 유리 리본 및/또는 유리 물품의 결함이 될 수 있기 때문에, 생산 효율이나 품질 향상의 관점에서도, 그 발생량을 저감시키는 것이 중요해진다.As a result of intensive studies, the inventors of the present application and the like have found that when a glass ribbon containing P 2 O 5 is formed using a molded body containing an yttrium-containing oxide, yttrium oxide is eluted from the yttrium-containing oxide contained in the molded body in the molten glass. and so on, and came to discover for the first time the problem that devitrification occurs at the lower end of a molded body. Since devitrification derived from such an yttrium-containing oxide can become a defect in a glass ribbon and/or a glass article, it is important to reduce the generation amount also from the viewpoint of improving production efficiency or quality.
또한, 이트륨 함유 산화물로부터 유래되는 실투물은, 예를 들면 이트륨 함유 산화물로부터 용융 유리 중에 용출된 산화이트륨(Y2O3)과, 용융 유리의 P2O5가 반응해서 발생한다고 생각된다. 즉, 이트륨 함유 산화물로부터 유래되는 실투물은, 예를 들면 산화이트륨과 P2O5를 포함하는 실투물(Y2O3-P2O5 결정)이라고 생각된다.In addition, it is thought that the devitrification derived from a yttrium-containing oxide arises when yttrium oxide (Y 2 O 3 ) eluted in the molten glass from the yttrium-containing oxide, for example, reacts with P 2 O 5 in the molten glass. That is, it is considered that the devitrification product derived from the yttrium-containing oxide is, for example, a devitrification product (Y 2 O 3 -P 2 O 5 crystal) containing yttrium oxide and P 2 O 5 .
본 발명은 오버플로우 다운드로우법을 이용해서 유리 리본을 성형할 때에, 성형체에 포함되는 이트륨 함유 산화물로부터 유래되는 실투물이 발생하는 것을 확실하게 저감하는 것을 과제로 한다.This invention makes it a subject to reliably reduce that the devitrification derived from the yttrium-containing oxide contained in a molded object generate|occur|produces, when shape|molding a glass ribbon using the overflow down-draw method.
(1) 상기 과제를 해결하기 위해서 창안된 본 발명은 오버플로우 다운드로우법에 의해, 성형체의 홈부로부터 넘쳐 나온 용융 유리를 성형체의 양측면을 따라서 유하시킨 후, 성형체의 하단부에서 융합시켜 유리 리본을 성형하는 성형 공정을 구비하는 유리 물품의 제조 방법이며, 성형체는 이트륨 함유 산화물을 포함함과 아울러 용융 유리는 P2O5를 포함하고, 성형 공정에서는 홈부에 있어서의 용융 유리와 하단부에 있어서의 용융 유리의 온도 차를 100℃ 이하로 하는 것을 특징으로 한다.(1) The present invention, devised in order to solve the above problems, by the overflow down-draw method, molten glass overflowing from the groove of a molded body flows down along both sides of the molded body, and then fuses at the lower end of the molded body to form a glass ribbon. A method for producing a glass product comprising a forming step wherein the molded body contains an oxide containing yttrium, the molten glass contains P 2 O 5 , and in the forming step, the molten glass in the groove portion and the molten glass in the lower end portion are formed. It is characterized in that the temperature difference of 100 ℃ or less.
이와 같이 하면, 성형체에 포함되는 이트륨 함유 산화물로부터 산화이트륨이 용융 유리 중에 용출되어도, 성형체의 홈부와 그 하단부 사이에서 용융 유리의 온도 차가 작기 때문에, 성형체의 하단부에 있어서 이트륨 함유 산화물로부터 유래되는 실투물(예를 들면, 산화이트륨과 P2O5를 포함하는 실투물)이 발생하는 것을 억제할 수 있다.In this way, even if yttrium oxide is eluted from the yttrium-containing oxide contained in the molded body into the molten glass, since the temperature difference between the groove of the molded body and the lower end of the molten glass is small, devitrification derived from the yttrium-containing oxide at the lower end of the molded body. (For example, devitrification containing yttrium oxide and P 2 O 5 ) can be suppressed from being generated.
(2) 상기 (1)의 구성에 있어서, 홈부에 있어서의 용융 유리의 온도는 1300℃ 이하인 것이 바람직하다.(2) In the configuration of (1) above, it is preferable that the temperature of the molten glass in the groove portion is 1300°C or less.
이와 같이 하면, 용융 유리의 점도가 지나치게 낮아지는 것이 억제되기 때문에, 용융 유리로부터 유리 리본을 성형하기 쉬워진다.Since it is suppressed that the viscosity of a molten glass becomes low too much by doing in this way, it becomes easy to shape|mold a glass ribbon from a molten glass.
(3) 상기 (1) 또는 (2)의 구성에 있어서, 하단부에 있어서의 용융 유리의 온도는 1100℃ 이상인 것이 바람직하다.(3) In the configuration of (1) or (2) above, it is preferable that the temperature of the molten glass at the lower end is 1100°C or higher.
이와 같이 하면, 용융 유리의 점도가 지나치게 높아지는 것이 억제되기 때문에, 용융 유리로부터 유리 리본을 성형하기 쉬워진다.Since it is suppressed that the viscosity of a molten glass becomes high too much by doing in this way, it becomes easy to shape|mold a glass ribbon from a molten glass.
(4) 상기 (1)∼(3)의 구성에 있어서, 용융 유리는 유리 조성으로서, 질량%로 SiO2 40∼70%, Al2O3 10∼30%, B2O3 0∼3%, Na2O 5∼25%, K2O 0∼5.5%, Li2O 0.1∼10%, MgO 0∼5.5%, P2O5 2∼10%를 포함하는 것이 바람직하다.(4) In the structures (1) to (3) above, the molten glass is a glass composition, in terms of mass%, SiO 2 40 to 70%, Al 2 O 3 10 to 30%, B 2 O 3 0 to 3% , Na 2 O 5 to 25%, K 2 O 0 to 5.5%, Li 2 O 0.1 to 10%, MgO 0 to 5.5%, P 2 O 5 It is preferable to include 2 to 10%.
이와 같이 하면, 화학 강화용 유리에 적합한 알루미노 실리케이트 유리가 되고, 이온 교환 성능과 내실투성을 높은 레벨로 양립하기 쉬워진다.In this way, it becomes an aluminosilicate glass suitable for glass for chemical strengthening, and it becomes easy to achieve both ion exchange performance and devitrification resistance at a high level.
(5) 상기 (1)∼(4)의 구성에 있어서, 용융 유리는 MgO를 0∼1질량% 포함하는 것이 바람직하다.(5) In the structures of (1) to (4) above, it is preferable that the molten glass contains 0 to 1% by mass of MgO.
용융 유리의 MgO 함유량이 많으면, 성형체의 표면에 이트륨 함유 산화물로부터의 산화이트륨의 용출을 억제할 수 있는 Mg 리치층이 형성된다. Mg 리치층은, 예를 들면 성형체가 알루미나계 내화물인 경우에는 스피넬(MgAl2O4)을 주성분으로 하는 층이 된다. 이 때문에, 성형체의 이트륨 함유 산화물로부터 산화이트륨이 용융 유리 중에 용출되기 어려워진다. 이것에 대하여, 용융 유리의 MgO 함유량이 1질량% 이하이면, 성형체의 표면에 Mg 리치층이 형성되기 어렵다. 이 때문에, 성형체의 이트륨 함유 산화물로부터 산화이트륨이 용융 유리 중에 용출되기 쉬워진다. 따라서, 용융 유리의 MgO 함유량이 1질량% 이하인 경우에, 본 발명의 효과가 현저해진다.When the MgO content of the molten glass is high, a Mg-rich layer capable of suppressing the elution of yttrium oxide from the yttrium-containing oxide is formed on the surface of the molded body. The Mg-rich layer becomes, for example, a layer containing spinel (MgAl 2 O 4 ) as a main component when the formed body is an alumina-based refractory material. For this reason, it becomes difficult for yttrium oxide to elute into molten glass from the yttrium-containing oxide of a molded object. In contrast, when the MgO content of the molten glass is 1% by mass or less, it is difficult to form a Mg-rich layer on the surface of the molded body. For this reason, it becomes easy for yttrium oxide to elute in molten glass from the yttrium containing oxide of a molded object. Therefore, the effect of this invention becomes remarkable when MgO content of a molten glass is 1 mass % or less.
(6) 상기 (1)∼(5)의 구성에 있어서, 성형체는 이트륨 함유 산화물을 1질량% 이상 포함하는 것이 바람직하다.(6) In the structures (1) to (5) above, it is preferable that the molded body contains 1% by mass or more of the yttrium-containing oxide.
이와 같이 하면, 성형체의 이트륨 함유 산화물로부터 산화이트륨이 용융 유리 중에 용출되기 쉬워지기 때문에, 본 발명의 효과가 현저해진다.In this way, since yttrium oxide is easily eluted into the molten glass from the yttrium-containing oxide of the molded body, the effect of the present invention becomes remarkable.
본 발명에 의하면, 오버플로우 다운드로우법을 이용해서 유리 리본을 성형할 때에, 성형체에 포함되는 이트륨 함유 산화물로부터 유래되는 실투물이 발생하는 것을 확실하게 저감할 수 있다.ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, when shape|molding a glass ribbon using the overflow down-draw method, generation|occurrence|production of the devitrification derived from the yttrium containing oxide contained in a molded object can be reduced reliably.
도 1은 본 발명의 실시형태에 의한 유리 물품의 제조 방법을 실시하기 위한 제조 장치의 측면도이다.
도 2는 본 발명의 실시형태에 의한 유리 물품의 제조 방법을 실시하기 위한 제조 장치의 정면도이다.
도 3은 도 1의 성형체 주변을 나타내는 확대 측면도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 있어서의 가열 시험을 설명하기 위한 종단면도이다.1 is a side view of a manufacturing apparatus for carrying out a method for manufacturing a glass article according to an embodiment of the present invention.
Fig. 2 is a front view of a manufacturing apparatus for carrying out a method for manufacturing a glass article according to an embodiment of the present invention.
Fig. 3 is an enlarged side view showing the periphery of the molded body of Fig. 1;
4 is a longitudinal sectional view for explaining a heating test in an embodiment of the present invention.
이하, 본 발명의 실시형태를 첨부 도면에 의거해서 설명한다. 또한, 도면 중에 나타내는 XYZ로 이루어지는 직교 좌표계에 있어서, X방향 및 Y방향이 수평 방향이며, Z방향이 연직 방향이다. 또한, 성형되는 유리 리본(Gr)의 폭방향에 대응하는 방향을 폭방향(X), 성형되는 유리 리본(Gr)의 두께 방향에 대응하는 방향을 두께 방향(Y)이라고 부른다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, embodiment of this invention is described based on an accompanying drawing. In addition, in the orthogonal coordinate system composed of XYZ shown in the figure, the X direction and the Y direction are horizontal directions, and the Z direction is a vertical direction. In addition, the direction corresponding to the thickness direction of the width direction X and shape|molding of the width direction X and the direction corresponding to the width direction of the glass ribbon Gr shape|molding are called thickness direction Y.
도 1∼도 3은 본 실시형태에 의한 유리 물품의 제조 방법을 실현하기 위한 제조 장치(1)를 나타내는 도면이다. 동 도면에 나타내는 바와 같이, 제조 장치(1)는 오버플로우 다운드로우법에 의해 유리 물품으로서의 유리판(G)을 제조하기 위한 장치이며, 상방으로부터 하방을 향해서 순서대로 성형로(2)와, 서냉로(4)와, 냉각실(5)과, 절단실(6)을 구비하고 있다. 성형로(2)와 서냉로(4) 사이, 서냉로(4)와 냉각실(5) 사이, 및 냉각실(5)과 절단실(6) 사이는 각각 유리 리본(Gr)이 통과하는 개구부(예를 들면, 슬릿)를 갖는 칸막이 부재(예를 들면, 건물의 바닥면)(F1, F2, F3)에 의해 칸막이되어 있다.1 to 3 are views showing a manufacturing apparatus 1 for realizing the method for manufacturing a glass article according to the present embodiment. As shown in the same figure, the manufacturing apparatus 1 is an apparatus for manufacturing glass plate G as a glass article by the overflow down-draw method, and the molding furnace 2 and the slow cooling furnace are sequentially formed from top to bottom. (4), a cooling chamber (5), and a cutting chamber (6) are provided. Between the forming furnace 2 and the slow cooling furnace 4, between the slow cooling furnace 4 and the cooling chamber 5, and between the cooling chamber 5 and the cutting chamber 6 are openings through which the glass ribbon Gr passes, respectively. It is partitioned by partition members (eg, the floor of a building) (eg, slit) (eg, slit) (F1, F2, F3).
성형로(2)는 오버플로우 다운드로우법에 의해, 용융 유리(Gm)로부터 유리 리본(Gr)을 성형하기 위한 영역이다. 성형로(2) 내에는 용융 유리(Gm)로부터 유리 리본(Gr)을 성형하는 성형체(3)와, 성형체(3)로 성형된 유리 리본(Gr)의 폭방향(X)의 양단부를 냉각하는 제 1 반송 롤러(7)가 배치되어 있다.The molding furnace 2 is a region for forming a glass ribbon Gr from the molten glass Gm by the overflow down-draw method. In the molding furnace 2, the molded body 3 for forming the glass ribbon Gr from the molten glass Gm and the both ends in the width direction X of the glass ribbon Gr molded into the molded body 3 are cooled. The 1st conveyance roller 7 is arrange|positioned.
성형체(3)는 폭방향(X)을 따라서 장척의 내화물에 의해 형성되어 있다. 내화물로서는, 예를 들면 지르콘, 지르코니아, 알루미나, 마그네시아, 제노타임 등을 들 수 있다.The molded body 3 is formed of a long refractory material along the width direction X. As a refractory material, zircon, zirconia, alumina, magnesia, xenotime etc. are mentioned, for example.
성형체(3)의 최상부에는 폭방향(X)을 따라서 형성된 홈부(오버플로우 홈)(8)가 형성되어 있다. 홈부(8)의 폭방향(X)의 일단측에는 공급 파이프(9)가 접속되어 있다. 이 공급 파이프(9)를 통해서 홈부(8) 내에 용융 유리(Gm)가 공급된다. 용융 유리(Gm)의 공급 방법은 이것에 한정되지 않는다. 예를 들면, 홈부(8)의 폭방향(X)의 양단측으로부터 용융 유리(Gm)를 공급하도록 해도 좋고, 홈부(8)의 상방으로부터 용융 유리(Gm)를 공급하도록 해도 좋다.At the top of the molded object 3, a groove portion (overflow groove) 8 formed along the width direction X is formed. A supply pipe 9 is connected to one end side of the groove portion 8 in the width direction X. Molten glass Gm is supplied into the groove part 8 through this supply pipe 9. The supply method of molten glass Gm is not limited to this. For example, you may make it supply molten glass Gm from both ends sides of the width direction X of the groove part 8, and you may make it supply molten glass Gm from above the groove part 8.
성형체(3)는 두께 방향(Y)에 있어서 대칭 형상을 이룬다. 성형체(3)의 두께 방향(Y)의 양측면(10)은 각각 연직 방향을 따른 평면상을 이루는 수직면부(11)와, 수직면부(11)의 하방으로 이어지고, 연직 방향에 대하여 경사진 평면상을 이루는 경사면부(12)를 구비하고 있다. 각 수직면부(11)는 서로 평행인 평면이다. 각 경사면부(12)는 하방을 향함에 따라서 두께 방향(Y)으로 서로 근접하도록 경사진 평면이다. 즉, 성형체(3)는 각 경사면부(12)가 형성됨으로써 폭방향(X)으로부터 본 경우에 하방을 향해서 끝이 가늘어지는 쐐기 형상을 이루고, 각 경사면부(12)가 교차하는 코너부가 성형체(3)의 하단부(3a)를 형성하고 있다. 또한, 수직면부(11)는 경사면이나 곡면 등으로 형상을 변경해도 좋고, 생략해도 좋다.The molded body 3 has a symmetrical shape in the thickness direction Y. Both side surfaces 10 in the thickness direction Y of the molded body 3 are connected to the vertical surface portion 11 forming a plane shape along the vertical direction, and below the vertical surface portion 11, on a plane inclined with respect to the vertical direction. It is provided with an inclined surface portion 12 forming a. Each vertical surface portion 11 is a plane parallel to each other. Each inclined surface portion 12 is a plane inclined so as to approach each other in the thickness direction Y as it goes downward. That is, the molded body 3 forms a wedge shape tapering downward when viewed from the width direction X by forming each inclined surface portion 12, and the corner portion where each inclined surface portion 12 intersects is formed into a molded body ( It forms the lower end part 3a of 3). In addition, the shape of the vertical surface portion 11 may be changed to an inclined surface, a curved surface, or the like, or may be omitted.
성형체(3)는 기계적 강도를 확보하기 위해서, 1질량% 이상의 이트륨 함유 산화물(예를 들면, 이트륨과 알루미늄의 복합 산화물인 Y3Al5O12)을 포함한다. 본 실시형태에서는, 성형체(3)는 이트륨 함유 산화물을 포함하는 알루미나계 성형체이다. 알루미나계 성형체는 알루미나(Al2O3)의 함유량이 90∼98질량%이며, 이트륨 함유 산화물의 함유량이 2∼10질량%인 것이 바람직하다. 또한, 성형체(3)는 상술과 같이 지르콘계 성형체 등이어도 좋다. 단, 지르콘계 성형체인 경우, 특정의 강화 유리 조성의 용융 유리(Gm)를 유하시킨 경우에, 성형체(3)로부터 유래되는 지르코니아가 용융 유리(Gm) 중에 혼입하고, 유리 리본(Gr) 및/또는 유리판(G)의 결함(라인 형상 결함 등)이 될 우려가 있다. 따라서, 이와 같은 지르코니아에 의한 결함의 발생을 방지하는 관점에서는, 성형체(3)는 알루미나계 성형체인 것이 바람직하다.The molded body 3 contains 1% by mass or more of a yttrium-containing oxide (eg, Y 3 Al 5 O 12 which is a composite oxide of yttrium and aluminum) in order to ensure mechanical strength. In this embodiment, the molded body 3 is an alumina-based molded body containing yttrium-containing oxide. The alumina-based molded article preferably has an alumina (Al 2 O 3 ) content of 90 to 98% by mass and a content of yttrium-containing oxides of 2 to 10% by mass. In addition, the molded body 3 may be a zircon-based molded body or the like as described above. However, in the case of a zircon-based molded body, when molten glass (Gm) of a specific tempered glass composition flows down, zirconia derived from the molded body 3 is mixed into the molten glass (Gm), and the glass ribbon (Gr) and/or Or there exists a possibility of becoming a defect (a line shape defect etc.) of glass plate G. Therefore, from the viewpoint of preventing such defects due to zirconia, it is preferable that the molded body 3 is an alumina-based molded body.
제 1 반송 롤러(7)는 성형체(3)의 직하방에 있어서, 유리 리본(Gr)의 폭방향(X)의 각 단부를 두께 방향(Y)으로 협지하는 롤러 쌍으로서 구성된다. 제 1 반송 롤러(7)는 외팔보 타입의 롤러이며, 성형 공정에 있어서 상시 내부 냉각된다. 제 1 반송 롤러(7)는 냉각 롤러나 에지 롤러라고도 칭해진다. 또한, 제 1 반송 롤러(7)는 상하 방향(Z)으로 복수단(예를 들면, 2단) 설치되어 있어도 좋다. 예를 들면, 상하 2단인 경우, 상단의 제 1 반송 롤러(7)를 구동 롤러로 하고, 하단의 제 1 반송 롤러(7)를 프리 롤러로 하는 것이 바람직하다.Directly below the molded object 3, the 1st conveyance roller 7 is comprised as a roller pair which clamps each edge part of the width direction X of the glass ribbon Gr in the thickness direction Y. The first conveying roller 7 is a cantilever type roller and is always internally cooled in the molding process. The first conveying roller 7 is also called a cooling roller or an edge roller. Moreover, the 1st conveyance roller 7 may be provided in multiple stages (for example, two stages) in the vertical direction Z. For example, in the case of up and down two stages, it is preferable to use the 1st conveyance roller 7 of an upper stage as a driving roller, and using the 1st conveyance roller 7 of a lower stage as a free roller.
서냉로(4)는 유리 리본(Gr)의 휨 및 내부 변형을 저감하기 위한 영역이다. 서냉로(4)의 내부 공간은 하방을 향해서 소정의 온도 구배를 갖고 있다. 서냉로(4)의 내부 공간의 온도 구배는, 예를 들면 서냉로(4)의 내벽에 배치된 히터 등의 가열 장치에 의해 조정할 수 있다.The slow cooling furnace 4 is a region for reducing the curvature and internal strain of the glass ribbon Gr. The internal space of the slow cooling furnace 4 has a predetermined|prescribed temperature gradient toward the downward direction. The temperature gradient of the internal space of the slow cooling furnace 4 can be adjusted with heating devices, such as a heater arrange|positioned on the inner wall of the slow cooling furnace 4, for example.
서냉로(4) 내에는 제 2 반송 롤러(13)가 배치되어 있다. 제 2 반송 롤러(13)는 어닐러 롤러라고도 칭해진다. 제 2 반송 롤러(13)는 유리 리본(Gr)의 폭방향(X)의 각 단부를 두께 방향(Y)으로 협지하는 롤러 쌍으로서 구성된다. 제 2 반송 롤러(13)는 유리 리본(Gr)의 폭방향(X)의 전역에 걸치도록 배치된 양팔보 타입의 롤러여도 좋지만, 본 실시형태에서는 외팔보 타입의 롤러이다. 제 2 반송 롤러(13)는 상하 방향(Z)으로 복수단 설치되어 있다.In the slow cooling furnace 4, the 2nd conveyance roller 13 is arrange|positioned. The second conveying roller 13 is also referred to as an annealing roller. The 2nd conveyance roller 13 is comprised as a roller pair which clamps each edge part of the width direction X of the glass ribbon Gr in the thickness direction Y. Although the 2nd conveyance roller 13 may be a double cantilever type roller arrange|positioned so that it may span the whole area of the width direction X of the glass ribbon Gr, it is a cantilever type roller in this embodiment. The second transport roller 13 is provided in a plurality of stages in the vertical direction Z.
냉각실(5)은 유리 리본(Gr)을 실온 부근까지 냉각하기 위한 영역이다. 냉각실(5)은 상온의 외부 분위기에 개방되어 있어, 히터 등의 가열 장치는 배치되어 있지 않다.The cooling chamber 5 is an area|region for cooling the glass ribbon Gr to room temperature vicinity. The cooling chamber 5 is open to the outside atmosphere at room temperature, and no heating device such as a heater is disposed.
냉각실(5) 내에는 제 3 반송 롤러(14)가 배치되어 있다. 제 3 반송 롤러(14)는 유리 리본(Gr)의 폭방향(X)의 각 단부를 두께 방향(Y)으로 협지하는 롤러 쌍으로서 구성된다. 제 3 반송 롤러(14)는 유리 리본(Gr)의 폭방향(X)의 전역에 걸치도록 배치된 양팔보 타입의 롤러여도 좋지만, 본 실시형태에서는 외팔보 타입의 롤러이다. 제 3 반송 롤러(14)는 상하 방향(Z)으로 복수단 설치되어 있다.In the cooling chamber 5, the 3rd conveyance roller 14 is arrange|positioned. The 3rd conveyance roller 14 is comprised as a roller pair which clamps each edge part of the width direction X of the glass ribbon Gr in the thickness direction Y. Although the 3rd conveyance roller 14 may be a double cantilever type roller arrange|positioned so that it may span the whole area of the width direction X of the glass ribbon Gr, it is a cantilever type roller in this embodiment. The third transport roller 14 is provided in a plurality of stages in the vertical direction Z.
여기서, 제 2 반송 롤러(13) 및/또는 제 3 반송 롤러(14) 중에, 유리 리본(Gr)의 폭방향(X)의 양단부를 협지하지 않는 것이 포함되어 있어도 좋다. 즉, 제 2 반송 롤러(13) 및/또는 제 3 반송 롤러(14)를 구성하는 롤러 쌍의 대향 간격을 유리 리본(Gr)의 폭방향(X)의 양단부의 두께보다도 크게 하고, 롤러 쌍의 사이를 유리 리본(Gr)이 통과하도록 해도 좋다. 또한, 본 실시형태에서는 제조 장치(1)에서 얻어진 유리 리본(Gr)의 폭방향(X)의 양단부는 성형 과정의 수축 등의 영향에 의해, 폭방향(X)의 중앙부와 비교해서 두께가 큰 에지부를 포함한다.Here, in the 2nd conveyance roller 13 and/or the 3rd conveyance roller 14, what does not pinch both ends of the width direction X of the glass ribbon Gr may be contained. That is, the opposing distance between the roller pairs constituting the 2nd conveyance roller 13 and/or the 3rd conveyance roller 14 is made larger than the thickness of both ends of the glass ribbon Gr in the width direction X, and the roller pair You may make it pass the glass ribbon Gr between them. Moreover, in this embodiment, both ends of the width direction X of the glass ribbon Gr obtained by the manufacturing apparatus 1 have a large thickness compared with the center part of the width direction X by the influence of shrinkage etc. of a molding process. It includes an edge part.
절단실(6)은 유리 리본(Gr)을 소정의 크기로 절단하고, 유리 물품으로서의 유리판(G)을 얻기 위한 영역이다. 절단실(6) 내에는 유리 리본(Gr)을 절단하는 절단 장치(도시 생략)가 배치되어 있다. 본 실시형태에서는, 절단 장치에 의한 유리 리본(Gr)의 절단 방법은 유리 리본(Gr)에 스크라이브선을 형성한 후에, 스크라이브선을 따라서 구부려 브레이킹하는 스크라이브 절단이지만, 이것에 한정되지 않는다. 절단 장치의 절단 방법은, 예를 들면 레이저 할단이나 레이저 용단 등이어도 좋다.The cutting chamber 6 is a region for cutting the glass ribbon Gr into a predetermined size and obtaining a glass plate G as a glass article. In the cutting chamber 6, the cutting device (not shown) which cut|disconnects the glass ribbon Gr is arrange|positioned. In this embodiment, after forming a scribe line in the glass ribbon Gr, the cutting method of glass ribbon Gr by a cutting device is scribe cutting which bends along a scribe line and breaks, but it is not limited to this. The cutting method of the cutting device may be, for example, laser cutting or laser cutting.
유리판(G)은 1장 또는 복수장의 제품 유리판이 채취되는 유리 원판(머더 유리판)이다. 제품 유리판의 두께는, 예를 들면 0.05㎜∼10㎜이며, 제품 유리판의 사이즈는, 예를 들면 700㎜×700㎜∼3500㎜×3500㎜이다. 제품 유리판은, 예를 들면 디스플레이의 기판이나 커버 유리로서 이용된다. 또한, 디스플레이의 기판이나 커버 유리는 플랫 패널에 한정되지 않고, 곡면 패널, 폴더블 패널이어도 좋다.The glass plate G is a glass original plate (mother glass plate) from which one or a plurality of product glass plates are sampled. The thickness of the product glass plate is, for example, 0.05 mm to 10 mm, and the size of the product glass plate is, for example, 700 mm x 700 mm to 3500 mm x 3500 mm. The product glass plate is used, for example, as a substrate or cover glass of a display. Further, the substrate or cover glass of the display is not limited to a flat panel, but may be a curved panel or a foldable panel.
도 3에 나타내는 바와 같이, 제조 장치(1)는 성형로(2)의 외부에 성형체(3)의 측부 상부를 가열하는 제 1 측부 히터(15)와, 성형체(3)의 측부 하부를 가열하는 제 2 측부 히터(16)와, 성형체(3)의 최상부를 가열하는 천장 히터(17)를 더 구비하고 있다. 제 1 측부 히터(15)는 성형로(2)의 측벽부(2a)의 상부 외벽에 배치되어 있다. 제 2 측부 히터(16)는 성형로(2)의 측벽부(2a)의 하부 외벽에 배치되어 있다. 천장 히터(17)는 성형로(2)의 천장부(2b)의 외벽에 배치되어 있다.As shown in FIG. 3, the manufacturing apparatus 1 has a first side heater 15 that heats the upper side of the molded object 3 outside the molding furnace 2, and a lower part of the side of the molded object 3. A second side heater 16 and a ceiling heater 17 for heating the uppermost part of the molded body 3 are further provided. The first side heater 15 is disposed on the upper outer wall of the side wall portion 2a of the molding furnace 2 . The second side heater 16 is disposed on the lower outer wall of the side wall portion 2a of the molding furnace 2 . The ceiling heater 17 is disposed on the outer wall of the ceiling portion 2b of the molding furnace 2.
또한, 제조 장치(1)는 성형로(2)의 외부에, 제 1 측부 히터(15)에 대응하는 위치의 측벽부(2a)의 온도를 측정하는 제 1 측부 온도계(18)와, 제 2 측부 히터(16)에 대응하는 위치의 측벽부(2a)의 온도를 측정하는 제 2 측부 온도계(19)와, 천장 히터(17)에 대응하는 위치의 천장부(2b)의 온도를 측정하는 천장 온도계(20)를 더 구비하고 있다. 또한, 히터(15, 16, 17)는 폭방향(X)으로 복수로 분할되어, 복수의 부분 히터에 의해 구성되어도 좋다. 이 경우, 온도계(18, 19, 20)는 부분 히터마다 설치해도 좋다.In addition, the manufacturing apparatus 1 includes a first side thermometer 18 that measures the temperature of the side wall portion 2a at a position corresponding to the first side heater 15 outside the molding furnace 2, and a second A second side thermometer 19 measuring the temperature of the side wall 2a at a position corresponding to the side heater 16 and a ceiling thermometer measuring the temperature of the ceiling 2b at a position corresponding to the ceiling heater 17 (20) is further provided. In addition, the heaters 15, 16, and 17 may be divided into a plurality in the width direction X and constituted by a plurality of partial heaters. In this case, the thermometers 18, 19, and 20 may be provided for each partial heater.
이어서, 본 실시형태에 의한 유리 물품의 제조 방법을 설명한다.Next, the manufacturing method of the glass article according to this embodiment is demonstrated.
도 1∼도 3에 나타내는 바와 같이, 본 제조 방법은 성형 공정과, 서냉 공정과, 절단 공정을 포함한다. 이들 각 공정은 상기 제조 장치(1)를 이용해서 행한다.As shown in FIGS. 1-3, this manufacturing method includes a molding process, a slow cooling process, and a cutting process. Each of these steps is performed using the manufacturing apparatus 1 described above.
성형 공정에서는, 성형로(2)에 있어서 성형체(3)의 홈부(8)에 용융 유리(Gm)를 공급하고, 홈부(8)로부터 양측으로 넘쳐 나온 용융 유리(Gm)를, 각각의 수직면부(11) 및 경사면부(12)를 따라서 유하시켜 하단부(3a)에서 다시 합류시킨다. 이것에 의해, 용융 유리(Gm)로부터 띠 형상의 유리 리본(Gr)을 연속 성형한다.In the molding process, molten glass Gm is supplied to the groove 8 of the molded object 3 in the molding furnace 2, and the molten glass Gm overflowing from the groove 8 on both sides is separated into each vertical surface portion. (11) and along the inclined surface portion 12, it flows down and joins again at the lower end portion 3a. Thereby, the belt-shaped glass ribbon Gr is continuously formed from the molten glass Gm.
용융 유리(Gm)는 P2O5를 포함하는 알루미노 실리케이트 유리이다. 상세하게는, 용융 유리(Gm)는 유리 조성으로서, 질량%로 SiO2 40∼70%, Al2O3 10∼30%, B2O3 0∼3%, Na2O 5∼25%, K2O 0∼5.5%, Li2O 0.1∼10%, MgO 0∼5.5%, P2O5 2∼10%를 포함하는 것이 바람직하다. 이와 같이 유리 조성 범위를 규제하면, 유리 리본(Gr)에 있어서 이온 교환 성능과 내실투성을 높은 레벨로 양립하기 쉬워진다. 이 때문에, 휴대 전화, 디지털 카메라, PDA(휴대 단말), 터치 패널 디스플레이 등의 커버 유리에 이용되는 화학 강화용 유리판에 적합한 유리 리본(Gr)(유리판(G))이 얻어진다.The molten glass (Gm) is an aluminosilicate glass containing P 2 O 5 . Specifically, the molten glass (Gm) is a glass composition, in terms of mass%, SiO 2 40 to 70%, Al 2 O 3 10 to 30%, B 2 O 3 0 to 3%, Na 2 O 5 to 25%, It is preferable to include 0 to 5.5% of K 2 O, 0.1 to 10% of Li 2 O, 0 to 5.5% of MgO, and 2 to 10% of P 2 O 5 . When the glass composition range is regulated in this way, it becomes easy to achieve both ion exchange performance and devitrification resistance at a high level in the glass ribbon Gr. For this reason, a glass ribbon Gr (glass plate G) suitable for a glass plate for chemical strengthening used for cover glasses such as mobile phones, digital cameras, PDAs (portable terminals), and touch panel displays is obtained.
MgO는 고온 점도를 저하시켜, 용융성이나 성형성을 높이거나, 변형점이나 영률을 높이는 성분이며, 알칼리 토류 금속 산화물 중에서는, 이온 교환 성능을 높이는 효과가 큰 성분이다. 그러나, MgO의 함유량이 지나치게 많으면, 밀도나 열팽창계수가 높아지기 쉽고, 또한 유리가 실투하기 쉬워진다. 따라서, MgO의 적합한 상한 범위는 5.5질량% 이하, 4질량% 이하이다. 여기서, MgO의 함유량이 0∼1질량%인 경우에는 이트륨 함유 산화물의 확산 억제층으로서 기능하는 Mg 리치층이 성형체(3)의 표면에 형성되기 어려워지기 때문에, 후술하는 용융 유리(Gm)의 온도 관리가 특히 중요해진다.MgO is a component that lowers the high-temperature viscosity, improves the meltability and moldability, and increases the strain point and Young's modulus, and among alkaline earth metal oxides, it is a component with a great effect of enhancing ion exchange performance. However, when the content of MgO is too large, the density and thermal expansion coefficient tend to increase, and the glass tends to devitrify. Therefore, suitable upper ranges of MgO are 5.5% by mass or less and 4% by mass or less. Here, when the content of MgO is 0 to 1% by mass, it is difficult to form a Mg-rich layer that functions as a diffusion suppressing layer of the yttrium-containing oxide on the surface of the molded body 3, so the temperature of the molten glass (Gm) described later management becomes particularly important.
P2O5는 유리를 화학 강화하는 경우에, 이온 교환 성능을 높이는 성분이며, 특히 압축 응력층의 응력 깊이를 크게 하는 성분이다. 또한, P2O5의 함유량이 증가함에 따라서, 유리가 분상하기 쉬워진다. P2O5의 하한값은 바람직하게는 2질량% 이상이며, 보다 바람직하게는 4질량% 이상이다. 한편, P2O5의 상한값은 바람직하게는 10질량% 이하, 보다 바람직하게는 9.5질량% 이하, 또한 보다 바람직하게는 9질량% 이하이다.P 2 O 5 is a component that enhances ion exchange performance when glass is chemically strengthened, and in particular, is a component that increases the stress depth of a compressive stress layer. Moreover, as the content of P 2 O 5 increases, the glass becomes easier to phase-separate. The lower limit of P 2 O 5 is preferably 2% by mass or more, more preferably 4% by mass or more. On the other hand, the upper limit of P 2 O 5 is preferably 10% by mass or less, more preferably 9.5% by mass or less, and still more preferably 9% by mass or less.
Li2O는 이온 교환 성분이고, 또한 고온 점도를 저하시켜, 용융성이나 성형성을 높이는 성분이다. 또한, 영률을 높이는 성분이다. 또한, Li2O는 이온 교환 처리 시에 용출되어, 이온 교환 용액을 열화시키는 성분이기도 하다. 따라서, Li2O의 적합한 하한 범위는 질량%로, 0.1% 이상, 0.5% 이상, 1.0% 이상, 1.5% 이상, 2.0% 이상, 특히 2.5% 이상이며, 적합한 상한 범위는 10% 이하, 8% 이하, 5% 이하, 4.5% 이하, 4.0% 이하, 특히 3.5% 미만이다.Li 2 O is an ion exchange component and is also a component that lowers the high-temperature viscosity and improves the meltability and formability. Moreover, it is a component which raises a Young's modulus. In addition, Li 2 O is also a component that is eluted during ion exchange treatment and deteriorates the ion exchange solution. Therefore, a suitable lower range of Li 2 O is 0.1% or more, 0.5% or more, 1.0% or more, 1.5% or more, 2.0% or more, particularly 2.5% or more, in mass%, and a suitable upper limit range is 10% or less, 8% or less. or less, 5% or less, 4.5% or less, 4.0% or less, particularly less than 3.5%.
성형 공정에서는, 성형체(3)의 홈부(8)에 있어서의 용융 유리(Gm)의 온도(T1)와, 성형체(3)의 하단부(3a)에 있어서의 용융 유리(Gm)의 온도(T2)의 온도 차(T1-T2)를 100℃ 이하로 제어하고 있다. 온도 차(T1-T2)는 바람직하게는 90℃ 이하, 80℃ 이하, 특히 70℃ 이하이다. 이와 같이 하면, 성형체(3)에 포함되는 이트륨 함유 산화물로부터 산화이트륨이 용융 유리(Gm) 중에 용출되어도, 용융 유리(Gm)의 온도 차(T1-T2)가 작기 때문에, 성형체(3)의 하단부(3a)에 있어서 이트륨 함유 산화물로부터 유래되는 실투물(예를 들면, Y2O3-P2O5 결정)이 발생하는 것을 억제할 수 있다. 즉, 이트륨 함유 산화물로부터 유래되는 실투물을 원인으로 하는 결함이 유리 리본(Gr)이나 유리판(G)에 발생하는 것을 억제할 수 있기 때문에, 생산 효율 및 품질의 향상을 도모할 수 있다. 또한, 용융 유리(Gm)의 온도 차(T1-T2)의 하한은, 예를 들면 0℃ 이상으로 할 수 있다.In the molding step, the temperature T1 of the molten glass Gm in the groove 8 of the molded object 3 and the temperature T2 of the molten glass Gm in the lower end 3a of the molded object 3 The temperature difference (T1-T2) of is controlled to 100°C or less. The temperature difference (T1-T2) is preferably 90°C or less, 80°C or less, particularly 70°C or less. In this way, even if yttrium oxide is eluted from the yttrium-containing oxide contained in the molded body 3 in the molten glass Gm, since the temperature difference (T1-T2) of the molten glass Gm is small, the lower end of the molded body 3 In (3a), generation of devitrification (for example, Y 2 O 3 -P 2 O 5 crystals) derived from the yttrium-containing oxide can be suppressed. That is, since it is possible to suppress generation of defects caused by devitrification derived from yttrium-containing oxides in the glass ribbon Gr or the glass plate G, the production efficiency and quality can be improved. In addition, the lower limit of the temperature difference (T1-T2) of molten glass Gm can be 0 degreeC or more, for example.
성형체(3)의 홈부(8)에 있어서의 용융 유리(Gm)의 온도(T1)는 바람직하게는 1300℃ 이하, 1250℃ 이하, 특히 1220℃ 이하이다. 이와 같이 하면, 용융 유리(Gm)의 점도가 지나치게 낮아지는 것이 억제되기 때문에, 용융 유리(Gm)로부터 유리 리본(Gr)을 성형하기 쉬워진다. 또한, 온도(T1)가 1220℃ 이하인 경우, 성형체(3)의 이트륨 함유 산화물로부터의 산화이트륨의 용출량 자체를 대폭으로 저감할 수 있기 때문에, 이트륨 함유 산화물로부터 유래되는 실투물을 보다 확실하게 억제할 수 있다.The temperature T1 of the molten glass Gm in the groove portion 8 of the molded body 3 is preferably 1300°C or lower, 1250°C or lower, particularly 1220°C or lower. Since it is suppressed that the viscosity of molten glass Gm becomes low too much if it does in this way, it becomes easy to shape|mold the glass ribbon Gr from molten glass Gm. In addition, when the temperature T1 is 1220° C. or less, since the elution amount of yttrium oxide itself from the yttrium-containing oxide of the molded body 3 can be significantly reduced, devitrification derived from the yttrium-containing oxide can be more reliably suppressed. can
성형체(3)의 하단부(3a)에 있어서의 용융 유리(Gm)의 온도(T2)는 바람직하게는 1130℃ 이상, 1150℃ 이상, 특히 1180℃ 이상이다. 이와 같이 하면, 용융 유리(Gm)의 점도가 지나치게 높아지는 것이 억제되기 때문에, 용융 유리(Gm)로부터 유리 리본(Gr)을 성형하기 쉬워진다. 또한, 온도(T2)가 상대적으로 높아지기 때문에, 온도 차(T1-T2)를 100℃ 이하로 제어하기 쉬워진다.The temperature T2 of the molten glass Gm at the lower end 3a of the molded body 3 is preferably 1130°C or higher, 1150°C or higher, and particularly 1180°C or higher. Since it is suppressed that the viscosity of molten glass Gm becomes high too much if it does in this way, it becomes easy to shape|mold the glass ribbon Gr from molten glass Gm. In addition, since the temperature T2 is relatively high, it becomes easy to control the temperature difference (T1-T2) to 100°C or less.
성형체(3)의 홈부(8)에 있어서의 용융 유리(Gm)의 온도(T1), 성형체(3)의 하단부(3a)에 있어서의 용융 유리(Gm)의 온도(T2), 및 온도 차(T1-T2)는, 예를 들면 히터(15∼17)에 의해 조정할 수 있다. 또한, 온도(T1, T2)는 예를 들면, 방사 온도계에 의해 측정하거나, 온도계(18∼20)로 측정되는 성형로(2)의 노벽 온도로부터 추정할 수 있다.The temperature T1 of the molten glass Gm in the groove part 8 of the molded body 3, the temperature T2 of the molten glass Gm in the lower end 3a of the molded body 3, and the temperature difference ( T1-T2) can be adjusted by the heaters 15-17, for example. In addition, the temperatures T1 and T2 can be estimated from the furnace wall temperatures of the molding furnace 2 measured with, for example, radiation thermometers or thermometers 18 to 20.
용융 유리(Gm)가 성형체(3)의 홈부(8)를 월류하고 나서 성형체(3)의 하단부(3a)를 통과할 때까지 요하는 시간은, 예를 들면 10∼600초이며, 60∼300초인 것이 보다 바람직하다.The time required from when the molten glass Gm flows through the groove 8 of the molded body 3 to passing through the lower end 3a of the molded body 3 is, for example, 10 to 600 seconds, 60 to 300 Seconds are more preferred.
서냉 공정에서는, 서냉로(4)에 있어서 성형 공정에서 성형된 유리 리본(Gr)을 서냉한다.At a slow cooling process, in the slow cooling furnace 4, the glass ribbon Gr shape|molded by the formation process is cooled slowly.
냉각 공정에서는, 냉각실(5)에 있어서 서냉 공정에서 서냉된 유리 리본(Gr)을 실온 부근까지 냉각한다.At a cooling process, the glass ribbon Gr cooled by the slow cooling process in the cooling chamber 5 is cooled to near room temperature.
절단 공정에서는, 절단실(6)에 있어서 냉각 공정에서 냉각된 유리 리본(Gr)을 절단하여 유리판(G)을 얻는다. 절단 공정은 유리 리본(Gr)을 소정 길이마다 폭방향(X)으로 절단해서 유리판(G)을 얻는 제 1 절단 공정과, 유리판(G)의 폭방향(X)의 양단부의 에지부를 절단해서 제거하는 제 2 절단 공정을 포함한다.At a cutting process, in the cutting chamber 6, glass ribbon Gr cooled at the cooling process is cut|disconnected and glass plate G is obtained. The cutting process cuts and removes the 1st cutting process which cuts the glass ribbon Gr in the width direction X for every predetermined length, and obtains the glass plate G, and the edge part of both ends of the width direction X of the glass plate G It includes a second cutting process to do.
또한, 절단 공정의 후공정은 특별히 한정되는 것이 아니며, 예를 들면 절단에 의해 유리판(G)으로부터 소망의 치수의 유리판을 잘라내는 잘라냄 공정, 끝면 가공 공정, 세정 공정, 검사 공정, 포장 공정, 화학 강화 공정 등을 포함하고 있어도 좋다. 검사 공정에서는, 유리판(G)에 이트륨 함유 산화물로부터 유래되는 실투물이 포함되어 있는지의 여부를 검사하는 것이 바람직하다.In addition, the post-process of a cutting process is not specifically limited, For example, the cutting-out process which cuts out the glass plate of a desired size from glass plate G by cutting, an edge processing process, a washing process, an inspection process, a packaging process, A chemical strengthening step or the like may be included. In the inspection step, it is preferable to inspect whether the glass plate G contains devitrification derived from the yttrium-containing oxide.
본 발명의 실시형태에 의한 유리 물품의 제조 장치 및 그 제조 방법에 대해서 설명했지만, 본 발명의 실시형태는 이것에 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서 각종 변경을 실시하는 것이 가능하다.Although the glass article manufacturing apparatus and manufacturing method thereof according to the embodiment of the present invention have been described, the embodiment of the present invention is not limited to this, and various changes may be made without departing from the gist of the present invention. possible.
상기 실시형태에서는, 유리 물품이 유리판(G)인 경우를 설명했지만, 유리 물품은, 예를 들면 유리 리본(Gr)을 롤 형상으로 권취한 유리 롤 등이어도 좋다.In the above embodiment, the case where the glass product is glass plate G has been described, but the glass product may be, for example, a glass roll obtained by winding a glass ribbon Gr in a roll shape.
상기 실시형태에서는, 용융 유리(Gm)가 알루미노 실리케이트 유리인 경우를 예시했지만, 용융 유리(Gm)는 알루미노 실리케이트 유리 이외의 P2O5를 포함하는 유리여도 좋다.In the said embodiment, although the case where molten glass Gm was aluminosilicate glass was illustrated, molten glass Gm may be glass containing P2O5 other than aluminosilicate glass .
실시예Example
이하, 본 발명에 의한 실시예에 대해서 설명하지만, 본 발명은 이 실시예에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, examples according to the present invention will be described, but the present invention is not limited to these examples.
도 4에 나타내는 바와 같이, 실시예 1, 2 및 비교예의 대비 시험의 시험체(101)로서, 용융 유리(102)를 내화물(103) 상에 배치하고, 양자(102, 103)를 서로 접촉시킨 것을 준비했다. 용융 유리(101)는 용융 유리(Gm)와 동 재료의 P2O5(8.7질량%) 및 MgO(0.1질량%)를 포함하는 알루미노 실리케이트 유리이며, 내화물(103)은 성형체와 동 재료의 이트륨 함유 산화물(3질량%)을 포함하는 봉 형상의 알루미나계 내화물이다. 즉, 용융 유리(102)와 내화물(103)의 접촉부에 의해, 성형체(3)의 표면을 유하하는 용융 유리(Gm)와 성형체(3)의 접촉부를 재현하고 있다. 또한, 시험체(101)의 구성은 실시예 1, 2 및 비교예에서 공통된다.As shown in Fig. 4, as the test body 101 of the comparative test of Examples 1 and 2 and Comparative Example, a molten glass 102 was placed on a refractory material 103, and both 102 and 103 were brought into contact with each other. prepared The molten glass 101 is an aluminosilicate glass containing molten glass (Gm), P 2 O 5 (8.7% by mass) and MgO (0.1% by mass) of a copper material, and the refractory material 103 is a mixture of a molded body and a copper material. It is a rod-shaped alumina-based refractory material containing yttrium-containing oxide (3% by mass). That is, the contact part of the molten glass Gm flowing down the surface of the molded object 3 and the molded object 3 is reproduced by the contact part of the molten glass 102 and the refractory material 103. In addition, the configuration of the test body 101 is common to Examples 1 and 2 and Comparative Example.
실시예 1, 2 및 비교예의 각 시험체(101)를, 히터(104a)를 갖는 전기로(104) 내에서 가열하는 가열 시험을 행했다. 가열 시험에서는, 성형체(3)의 홈부(8)에 있어서의 용융 유리(Gm)의 온도를 재현한 상대적으로 고온의 제 1 온도에서 시험체(101)를 가열한 후에, 성형체(3)의 하단부(3a)에 있어서의 용융 유리(Gm)의 온도를 재현한 상대적으로 저온의 제 2 온도에서 시험체(101)를 가열했다. 또한, 이하에 나타내는 각 온도는 전기로(104)의 분위기 온도이지만, 용융 유리(102)의 온도도 같은 온도로 간주할 수 있다.A heating test was conducted in which each test body 101 of Examples 1 and 2 and Comparative Example was heated within an electric furnace 104 having a heater 104a. In the heating test, after heating the test body 101 at a relatively high-temperature first temperature that reproduces the temperature of the molten glass (Gm) in the groove portion 8 of the molded body 3, the lower end of the molded body 3 ( The test body 101 was heated at the relatively low temperature 2nd temperature which reproduced the temperature of the molten glass Gm in 3a). In addition, although each temperature shown below is the atmospheric temperature of the electric furnace 104, the temperature of the molten glass 102 can also be regarded as the same temperature.
(1) 실시예 1(1) Example 1
실시예 1에서는, 전기로(104) 내에 있어서 시험체(101)를 1250℃에서 72시간 가열한 후에, 1180℃에서 48시간 가열했다. 1250℃는 성형체(3)의 홈부(8)에 있어서의 용융 유리(Gm)의 온도를 재현한 제 1 온도이며, 1180℃는 성형체(3)의 하단부(3a)에 있어서의 용융 유리(Gm)의 온도를 재현한 제 2 온도이다. 즉, 실시예 1에서는 온도 차(T1-T2)는 제 1 온도로부터 제 2 온도를 감한 70℃이다. 또한, 제 1 온도(1250℃)의 가열 시간을 제 2 온도(1180℃)의 가열 시간보다도 길게 한 이유는 내화물(성형체)(103)의 이트륨 함유 산화물로부터 산화이트륨이 용출되는 시간을 충분히 확보하기 위해서이다. 실시예 2 및 비교예에 있어서도, 마찬가지의 이유에 의해 제 1 온도의 가열 시간을 제 2 온도의 가열 시간보다도 길게 하고 있다.In Example 1, after heating the test body 101 at 1250°C for 72 hours in the electric furnace 104, it was heated at 1180°C for 48 hours. 1250 degreeC is the 1st temperature which reproduced the temperature of the molten glass (Gm) in the groove part 8 of the molded object 3, and 1180 degreeC is the molten glass (Gm) in the lower end part 3a of the molded object 3 It is the second temperature that reproduces the temperature of That is, in Example 1, the temperature difference (T1-T2) is 70°C obtained by subtracting the second temperature from the first temperature. In addition, the reason why the heating time at the first temperature (1250 ° C.) is longer than the heating time at the second temperature (1180 ° C.) is to ensure sufficient time for yttrium oxide to elute from the yttrium-containing oxide of the refractory (formed body) 103. It is for Also in Example 2 and Comparative Example, the heating time at the first temperature is longer than the heating time at the second temperature for the same reason.
(2) 실시예 2(2) Example 2
실시예 2에서는, 전기로(104) 내에 있어서 시험체(101)를 1220℃에서 72시간 가열한 후에, 1150℃에서 48시간 가열했다. 1220℃는 성형체(3)의 홈부(8)에 있어서의 용융 유리(Gm)의 온도를 재현한 제 1 온도이며, 1150℃는 성형체(3)의 하단부(3a)에 있어서의 용융 유리(Gm)의 온도를 재현한 제 2 온도이다. 즉, 실시예 2에서는 온도 차(T1-T2)는 70℃이다.In Example 2, after heating the test body 101 at 1220°C for 72 hours in the electric furnace 104, it was heated at 1150°C for 48 hours. 1220 degreeC is the 1st temperature which reproduced the temperature of the molten glass (Gm) in the groove part 8 of the molded object 3, and 1150 degreeC is the molten glass (Gm) in the lower end part 3a of the molded object 3 It is the second temperature that reproduces the temperature of That is, in Example 2, the temperature difference (T1-T2) is 70°C.
(3) 비교예(3) Comparative Example
비교예에서는, 전기로(104) 내에 있어서 시험체(101)를 1250℃에서 72시간 가열한 후에, 1120℃에서 48시간 가열했다. 1250℃는 성형체(3)의 홈부(8)에 있어서의 용융 유리(Gm)의 온도를 재현한 제 1 온도이며, 1120℃는 성형체(3)의 하단부(3a)에 있어서의 용융 유리(Gm)의 온도를 재현한 제 2 온도이다. 즉, 비교예에서는 온도 차(T1-T2)는 130℃이다.In the comparative example, after heating the test body 101 at 1250°C for 72 hours in the electric furnace 104, it was heated at 1120°C for 48 hours. 1250 degreeC is the 1st temperature which reproduced the temperature of the molten glass (Gm) in the groove part 8 of the molded object 3, and 1120 degreeC is the molten glass (Gm) in the lower end part 3a of the molded object 3 It is the second temperature that reproduces the temperature of That is, in the comparative example, the temperature difference (T1-T2) is 130°C.
그리고, 이상의 가열 시험을 거친 각 용융 유리(102)를 실온까지 냉각한 후에, 냉각해서 얻어진 각 유리 중의 물질을 SEM 화상에서 확인하고, 그 후 발견된 물질에 대해서 EPMA에 의해 이트륨 함유 산화물로부터 유래되는 실투물(Y2O3-P2O5 결정)인지의 여부를 확인했다. 그 결과, 온도 차(T1-T2)가 100℃ 이하인 실시예 1 및 실시예 2에서는, 용융 유리(102)를 냉각한 유리 중에 이트륨 함유 산화물로부터 유래되는 실투물은 확인되지 않았다. 한편, 온도 차(T1-T2)가 100℃ 초과인 비교예에서는, 용융 유리(102)를 냉각한 유리 중에 이트륨 함유 산화물로부터 유래되는 실투물이 확인되었다.And after each molten glass 102 which passed through the above heating test was cooled to room temperature, the substance in each glass obtained by cooling was confirmed by the SEM image, and the substance found thereafter was derived from the yttrium-containing oxide by EPMA. It was confirmed whether or not it was a devitrifying substance (Y 2 O 3 -P 2 O 5 crystal). As a result, in Example 1 and Example 2 in which the temperature difference (T1-T2) was 100°C or less, devitrification derived from the yttrium-containing oxide was not confirmed in the glass in which the molten glass 102 was cooled. On the other hand, in the comparative example in which the temperature difference (T1-T2) is more than 100 degreeC, devitrification derived from the yttrium-containing oxide was confirmed in the glass which cooled the molten glass 102.
실시예 1의 시험 결과에 의거해서, 성형 공정에서 성형체(3)의 홈부(8)에 있어서의 용융 유리(Gm)의 온도를 1220℃로 함과 아울러, 성형체(3)의 하단부(3a)에 있어서의 용융 유리(Gm)의 온도를 1150℃로 해서 유리 리본(Gr)을 성형했다. 그 때, 용융 유리(Gm)가 성형체(3)의 홈부(8)를 월류하고 나서 성형체(3)의 하단부(3a)를 통과할 때까지 요하는 시간은 약 300초로 했다. 그 결과, 얻어진 유리판(G)에 이트륨 함유 산화물로부터 유래되는 실투물이 확인되지 않았다.Based on the test results of Example 1, while setting the temperature of the molten glass (Gm) in the groove part 8 of the molded object 3 to 1220 ° C. in the molding process, at the lower end 3a of the molded object 3 The glass ribbon Gr was shape|molded by setting the temperature of the molten glass Gm in 1150 degreeC. At that time, the time required until the molten glass Gm passed through the lower end 3a of the molded object 3 after overflowing the groove part 8 of the molded object 3 was about 300 seconds. As a result, devitrification derived from the yttrium-containing oxide was not observed in the obtained glass plate (G).
실시예 2의 시험 결과에 의거해서, 성형 공정에서 성형체(3)의 홈부(8)에 있어서의 용융 유리(Gm)의 온도를 1250℃로 함과 아울러, 성형체(3)의 하단부(3a)에 있어서의 용융 유리(Gm)의 온도를 1180℃로 해서 유리 리본(Gr)을 성형했다. 그 때, 용융 유리(Gm)가 성형체(3)의 홈부(8)를 월류하고 나서 성형체(3)의 하단부(3a)를 통과할 때까지 요하는 시간은 약 300초로 했다. 그 결과, 얻어진 유리판(G)에 이트륨 함유 산화물로부터 유래되는 실투물이 확인되지 않았다.Based on the test results of Example 2, while setting the temperature of the molten glass (Gm) in the groove portion 8 of the molded body 3 to 1250 ° C. in the forming process, at the lower end 3a of the molded body 3 The glass ribbon Gr was shape|molded by setting the temperature of the molten glass Gm in 1180 degreeC. At that time, the time required until the molten glass Gm passed through the lower end 3a of the molded object 3 after overflowing the groove part 8 of the molded object 3 was about 300 seconds. As a result, devitrification derived from the yttrium-containing oxide was not observed in the obtained glass plate (G).
비교예의 시험 결과에 의거해서, 성형 공정에서 성형체(3)의 홈부(8)에 있어서의 용융 유리(Gm)의 온도를 1250℃로 함과 아울러, 성형체(3)의 하단부(3a)에 있어서의 용융 유리(Gm)의 온도를 1120℃로 해서 유리 리본(Gr)을 성형했다. 그 때, 용융 유리(Gm)가 성형체(3)의 홈부(8)를 월류하고 나서 성형체(3)의 하단부(3a)를 통과할 때까지 요하는 시간은 약 300초로 했다. 그 결과, 얻어진 유리판(G)의 일부에 이트륨 함유 산화물로부터 유래되는 실투물이 확인되었다.Based on the test results of the comparative example, while setting the temperature of the molten glass Gm in the groove part 8 of the molded object 3 to 1250 ° C. in the molding process, in the lower end 3a of the molded object 3 The glass ribbon Gr was shape|molded by setting the temperature of the molten glass Gm to 1120 degreeC. At that time, the time required until the molten glass Gm passed through the lower end 3a of the molded object 3 after overflowing the groove part 8 of the molded object 3 was about 300 seconds. As a result, devitrification derived from the yttrium-containing oxide was confirmed on a part of the obtained glass plate G.
이상으로부터, 성형체(3)의 홈부(8)에 있어서의 용융 유리(Gm)의 온도(T1)와, 성형체(3)의 하단부(3a)에 있어서의 용융 유리(Gm)의 온도(T2)의 온도 차(T1-T2)를 100℃ 이하로 제어하면, 이트륨 함유 산화물로부터 유래되는 실투물을 억제할 수 있는 것을 인식할 수 있다.From the above, the temperature T1 of the molten glass Gm in the groove part 8 of the molded object 3 and the temperature T2 of the molten glass Gm in the lower end 3a of the molded object 3 It has been recognized that devitrification derived from the yttrium-containing oxide can be suppressed by controlling the temperature difference (T1-T2) to 100°C or less.
또한, 비교예에서는 성형체(3)의 홈부(8)에 있어서의 용융 유리(Gm)의 온도(T1)를 1250℃로 해서 얻어진 유리판(G)의 일부에 이트륨 함유 산화물로부터 유래되는 실투물이 발생했다. 이 비교예와 마찬가지로, 실시예 2는 성형체(3)의 홈부(8)에 있어서의 용융 유리(Gm)의 온도(T1)를 1250℃로 하고 있으므로, 실시예 2의 용융 유리(Gm)에는 비교예와 같은 정도의 산화이트륨이 용출되어 있다고 추측된다. 실시예 2에서는, 비교예보다도 성형체(3)의 하단부(3a)에 있어서의 용융 유리(Gm)의 온도(T2)를 1180℃로 높게 해서 온도 차(T1-T2)를 작게 함으로써 산화이트륨의 실투를 방지할 수 있었다고 추측된다.Further, in the comparative example, the temperature T1 of the molten glass Gm in the groove portion 8 of the molded body 3 was 1250° C., and devitrification derived from yttrium-containing oxide occurred in a part of the glass plate G obtained. did. Similar to this comparative example, since Example 2 sets the temperature T1 of the molten glass Gm in the groove part 8 of the molded object 3 to 1250 degreeC, the molten glass Gm of Example 2 is compared It is estimated that the same amount of yttrium oxide as in the example was eluted. In Example 2, the temperature T2 of the molten glass Gm at the lower end 3a of the molded body 3 is increased to 1180 ° C., and the temperature difference (T1-T2) is made smaller than in the comparative example, thereby devitrifying the yttrium oxide. is presumed to have been prevented.
또한, 실시예 1에서는 비교예 및 실시예 2보다도, 성형체(3)의 홈부(8)에 있어서의 용융 유리(Gm)의 온도(T1)를 저하시켜 1220℃로 했으므로, 용융 유리(Gm)로의 산화이트륨의 용출이 저감되고 있다고 추측되고 있다. 이 때문에, 실시예 1에서는 실시예 2보다도 성형체(3)의 하단부(3a)에 있어서의 용융 유리(Gm)의 온도(T2)를 저하시켜 1150℃로 해도, 온도 차(T1-T2)를 유지하면 산화이트륨의 실투를 방지할 수 있었다고 추측된다.In Example 1, the temperature T1 of the molten glass Gm in the groove 8 of the molded body 3 was lowered to 1220 ° C. than in Comparative Example and Example 2. It is estimated that the elution of yttrium oxide is reduced. For this reason, in Example 1, even if the temperature T2 of the molten glass Gm in the lower end 3a of the molded body 3 is lowered than in Example 2 to 1150°C, the temperature difference (T1-T2) is maintained. It is presumed that the devitrification of yttrium oxide could be prevented.
1: 유리 물품의 제조 장치 2: 성형로
3: 성형체 3a: 하단부
4: 서냉로 5: 냉각실
6: 절단실 7: 제 1 반송 롤러
8: 홈부 9: 공급 파이프
13: 제 2 반송 롤러 14: 제 3 반송 롤러
15: 제 1 측부 히터 16: 제 2 측부 히터
17: 천장 히터 18: 제 1 측부 온도계
19: 제 2 측부 온도계 20: 천장 온도계
G: 유리판 Gm: 용융 유리
Gr: 유리 리본DESCRIPTION OF SYMBOLS 1: Glass article manufacturing apparatus 2: Molding furnace
3: molded body 3a: lower part
4: slow cooling furnace 5: cooling chamber
6: cutting chamber 7: first conveying roller
8: groove 9: supply pipe
13: 2nd conveying roller 14: 3rd conveying roller
15: first side heater 16: second side heater
17: ceiling heater 18: first side thermometer
19: second side thermometer 20: ceiling thermometer
G: glass plate Gm: molten glass
Gr: glass ribbon
Claims (6)
상기 성형체는 이트륨 함유 산화물을 포함함과 아울러, 상기 용융 유리는 P2O5를 포함하고,
상기 성형 공정에서는, 상기 홈부에 있어서의 상기 용융 유리와 상기 하단부에 있어서의 상기 용융 유리의 온도 차를 100℃ 이하로 하는 것을 특징으로 하는 유리 물품의 제조 방법.A method for manufacturing a glass article comprising a forming step of forming a glass ribbon by allowing molten glass overflowing from a groove of a molded body to flow down along both side surfaces of the molded body by an overflow down-draw method and then fusing at the lower end of the molded body to form a glass ribbon. ,
The molded body contains an oxide containing yttrium, and the molten glass contains P 2 O 5 ,
In the forming step, a temperature difference between the molten glass in the groove portion and the molten glass in the lower end portion is 100° C. or less.
상기 홈부에 있어서의 상기 용융 유리의 온도는 1300℃ 이하인 유리 물품의 제조 방법.According to claim 1,
The manufacturing method of the glass article whose temperature of the said molten glass in the said groove part is 1300 degreeC or less.
상기 하단부에 있어서의 상기 용융 유리의 온도는 1100℃ 이상인 유리 물품의 제조 방법.According to claim 1 or 2,
The manufacturing method of the glass article whose temperature of the said molten glass in the said lower end part is 1100 degreeC or more.
상기 용융 유리는 유리 조성으로서, 질량%로 SiO2 40∼70%, Al2O3 10∼30%, B2O3 0∼3%, Na2O 5∼25%, K2O 0∼5.5%, Li2O 0.1∼10%, MgO 0∼5.5%, P2O5 2∼10%를 포함하는 유리 물품의 제조 방법.According to any one of claims 1 to 3,
The molten glass has a glass composition, in terms of mass%, SiO 2 40-70%, Al 2 O 3 10-30%, B 2 O 3 0-3%, Na 2 O 5-25%, K 2 O 0-5.5 %, Li 2 O 0.1 to 10%, MgO 0 to 5.5%, P 2 O 5 A method for producing a glass article containing 2 to 10%.
상기 용융 유리는 MgO를 0∼1질량% 포함하는 유리 물품의 제조 방법.According to any one of claims 1 to 4,
The manufacturing method of the glass article in which the said molten glass contains 0-1 mass % of MgO.
상기 성형체는 이트륨 함유 산화물을 1질량% 이상 포함하는 유리 물품의 제조 방법.According to any one of claims 1 to 5,
The method for producing a glass article according to claim 1, wherein the formed body contains 1% by mass or more of yttrium-containing oxide.
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